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;反应沟渠主体1是利用现场地形特点，利用混凝土、水泥等材料建造的矩形“反应器”，目的是能引导地下水径流中的“污染斑块”顺着水流方向，进入其中达到除砷的目的。多孔筛板2起到支撑保护矩形“反应器”内部装填材料不会被地下水径流冲走；多孔隔板7的作用是用来隔开保护填料层3和固体催化剂4，保护填料与固体催化剂的体积比为1:10 ;保护填料层3内装填用0.0lmol/L稀盐酸处理60目的石英砂，目的是在地下水径流流经催化剂时，催化剂不会被水流带走；液体氧化剂通过液体氧化剂投加管5和喷淋头6均匀加入到固体催化剂4的前端。 [0019]取通过可渗透活性反应墙反应之后的地下水测定砷含量，结果表明:经过本技术处理完的含砷地下水溶液中砷浓度〈0.01mg/L，小于我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006);砷去除率高达99%以上，安全稳定。 [0020]实施例2:本除砷剂包括固体催化剂、液体氧化剂、保护填料，固体催化剂、液体氧化剂、保护填料按如下制备方法制得: (1)固体催化剂的制备 选取Ti02载体，研磨过筛40目，备用；用80°(:去离子水洗涤载体，搅拌均匀，固液分离，将上层含杂质的去离子水倒去，重复清洗过程多次，每次加入去离子水时，搅拌后静置3min ;然后测定去离子水的pH值，待pH值为7时，将载体置于120°C干燥箱中烘干5h，取出至于阴凉处备用； (2)将0.lmol/L的可溶性硝酸铈按照摩尔比1: 3的比例与硫酸铜进行配置混合溶液，然后将步骤(1)预处理过的载体按照固液比1:5的比例置于混合溶液中混匀；将0.05mol/L的NaOH逐渐滴加在上述混合溶液中，并在60°C恒温磁力搅拌，每次滴加lmLNaOH，滴加完后搅拌2min，测定溶液pH值，当pH达到9时，停止NaOH的加入；待沉淀稳定后，固液分离，倒去大部分上清液，在100°C下，干燥10h，最后于400°C活化10h，得到具有高效催化性能催化剂； (3)将市售铁碳填料(10目)与催化剂按照质量比3:1的比例混合均匀后制得固体催化剂； (4)液体氧化剂的制备 将pH值9的0.05mol/L NaOH溶液与H202溶液按体积比1:40的比例混合； (5)用0.05mol/L稀盐酸处理70目的石英砂后，干燥制得保护填料； (6)如图1所示将除砷剂应用在可渗透活性反应墙技术中，处理含砷地下水，含砷量0.2mg/ L，其中反应墙包括反应沟渠主体1、多孔筛板2、保护填料层3、固体催化剂4、液体氧化剂投加管5、喷淋头6、多孔隔板7 ;反应沟渠主体1是利用现场地形特点，利用混凝土、水泥等材料建造的矩形“反应器”，目的是能引导地下水径流中的“污染斑块”顺着水流方向，进入其中达到除砷的目的。多孔筛板2起到支撑保护矩形“反应器”内部装填材料不会被地下水径流冲走；多孔隔板7的作用是用来隔开保护填料层3和固体催化剂4，保护填料与固体催化剂的体积比为1:5 ;保护填料层3内装填用0.05mol/L稀盐酸处理70目的石英砂，目的是在地下水径流流经催化剂时，催化剂不会被水流带走；液体氧化剂通过液体氧化剂投加管5和喷淋头6均匀加入到固体催化剂4的前端。 [0021]取通过可渗透活性反应墙反应之后的地下水测定砷含量，结果表明:经过本技术处理完的含砷地下水在溶液中砷浓度〈0.01mg/L，小于我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)。砷去除率高达99%以上，安全稳定。 [0022]实施例3:本除砷剂包括固体催化剂、液体氧化剂、保护填料，固体催化剂、液体氧化剂、保护填料按如下制备方法制得: (1)固体催化剂的制备 选取工业用活性炭载体，研磨过筛60目，备用；用100°C去离子水洗涤载体，搅拌均匀，固液分离，将上层含杂质的去离子水倒去，重复清洗过程多次，每次加入去离子水时，搅拌后静置3min ;然后测定去离子水的pH值，待pH值为8时，将载体置于95°C干燥箱中烘干10h，取出至于阴凉处备用； (2)将lmol/L的可溶性氯化铈按照摩尔比1:1的比例与醋酸铜进行配置混合溶液，然后将步骤(1)预处理过的载体按照固液比1:10的比例置于混合溶液中混匀；将0.lmol/L的Κ0Η逐渐滴加在上述混合溶液中，并在80°C恒温磁力搅拌，每次滴加2mLNa0H，滴加完后搅拌2min，测定溶液pH值，当pH达到9时，停止Κ0Η的加入；待沉淀稳定后，固液分离，倒去大部分上清液，在120°C下，干燥10h，最后于500°C活化6h，得到具有高效催化性能催化剂； (3)将市售铁碳填料(60目)与催化剂按照质量比2:1的比例混合均匀后制得固体催化剂； (4)液体氧化剂的制备 将pH值11的lmol/L Κ0Η溶液与H202溶液按体积比1:10的比例混合； (5)用0.lmol/L稀盐酸处理80目的玻璃渣后，干燥制得保护填料； (6)如图1所示将除砷剂应用在可渗透活性反应墙技术中，处理含砷地下水，含砷量 1.0mg/ L，其中反应墙包括反应沟渠主体1、多孔筛板2、保护填料层3、固体催化剂4、液体氧化剂投加管5、喷淋头6、多孔隔板7 ;反应沟渠主体1是利用现场地形特点，利用混凝土、水泥等材料建造的矩形“反应器”，目的是能引导地下水径流中的“污染斑块”顺着水流方向，进入其中达到除砷的目的。多孔筛板2起到支撑保护矩形“反应器”内部装填材料不会被地下水径流冲走；多孔隔板7的作用是用来隔开保护填料层3和固体催化剂4，保护填料与固体催化剂的体积比为1:3 ;保护填料层3内装填用0.lmol/L稀盐酸处理80目的玻璃渣，目的是在地下水径流流经催化剂时，催化剂不会被水流带走；液体氧化剂通过液体氧化剂投加管5和喷淋头6均匀加入到固体催化剂4的前端。 [0023]取通过可渗透活性反应墙反应之后的地下水测定砷含量，结果表明:经过本技术处理完的含砷地下水在溶液中砷浓度〈0.01mg/L，小于我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)。砷去除率高达99%以上，安全稳定。 【主权项】 1.一种除砷剂的制备方法，其特征在于:包括固体催化剂、液体氧化剂、保护填料，固体催化剂、液体氧化剂、保护填料按如下制备方法制得: (1)固体催化剂的制备 ①将载体A1203、1102或工业用活性碳研磨过4~60目筛； ②用70~100°C去离子水洗涤载体，搅拌均匀，固液分离，将上层去离子水倒去，重复清洗多次，其中每次加入去离子水时，搅拌后静置3min ;然后测定去离子水的pH值，待pH值为6~8时，将载体置于90~125°C下烘干5~10h，取出至于阴凉处备用； ③将0.05~lmol/L的可溶性镧盐或可溶性铈盐按照摩尔比1:1-5的比例与可溶性铜盐混合制得混合溶液，然后将步骤②的载体按照固液比1:1~10的比例置于混合溶液中混匀； ④将0.01-0.lmol/L的碱性化合物逐渐滴加入步骤③的混合物中，并在20~80°C下恒温磁力搅拌，每次滴加0.5~2mL碱性化合物，滴加完搅拌2min并测定溶液pH值，当pH达到9时，停止碱性化合物的加入； ⑤固液分离，倒去上清液，固体在90~120°C下干燥10h，最后于300~500°C活化6~12h，得到催化剂； ⑥将市售铁碳填料和催化剂按质量比1~3:1的比例混合后制得固体催化剂； (2)液体氧化剂的制备 将pH值8~11的0.01~lmol/L碱性化合物溶液与H202溶液按体积比1:1~50的比例混合； (3)保护填料的制备 用0.01-0.lmol/L稀盐酸处理60~80目的石英砂或玻璃渣后，干燥制得。2.根据权利要求1所述的除砷剂的制备方法，其特征在于:可溶性镧盐为硝酸镧或氯化镧。3.根据权利要求1所述的除砷剂的制备方法，其特征在于:可溶性铈盐为硝酸铈或氯化铈。4.根据权利要求1所述的除砷剂的制备方法，其特征在于:可溶性铜盐为硝酸铜、硫酸铜、醋酸铜的一种。5.根据权利要求1所述的除砷剂的制备方法，其特征在于:碱性化合物为NaOH或K0H。6.权利要求1-5中任一项所述的除砷剂的制备方法制得的除砷剂在可渗透活性反应墙技术中的应用，其特征在于:根据待处理水的水流方向，将固体催化剂填充在一空间中形成固体催化剂层，然后将保护填料设置在固体催化剂层两端和底层，保护填料与固体催化剂的体积比为1:2~10，液体氧化剂通过管道添加到固体催化剂层前端，使待处理水流通过固体催化剂层进行处理。 【专利摘要】本发明公开了一种除砷剂的制备方法及应用，该除砷剂包括固体催化剂、液体氧化剂、保护填料，在自然条件下将该除砷剂应用在可渗透活性反应墙技术中，处理修复含砷的土壤及地下水，本发明方法中的除砷剂具有成本低、活性高、催化性好的特点，通过本发明方法处理修复含砷的土壤及地下水，砷的去除率在99%以上。 【IPC分类】B01J23/83, C02F1/461, C02F101/20, C09K17/08, C09K17/02, C02F1/72 【公开号】CN105253962 【申请号】CN201510644905 【发明人】宁平, 林奕龙, 瞿广飞, 郝吉明 【申请人】昆明理工大学 【公开日】2016年1月20日 【申请日】2015年10月9日 |
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